基于温差发电的汽车尾气能量回收装置设计与优化开题报告

全文总字数：4147字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1．论文选题的目的和意义

随着汽车工业的迅速发展，我国汽车保有量已经达到3.4亿辆。我国汽车保有量逐年攀升，尽管汽车行业的发展改善了人们的生活，但由汽车导致的能源消耗不断增加的现状与目前我国乃至世界范围内的能源危机的进一步加剧的情况之间的矛盾日益加剧。因此,如何在节约汽车油耗的同时又能减少对环境的污染已经成为当今世界研究的热点。同时，公里油耗公示制度的推出及人们对环保的重视，发动机燃油经济性能已经成为决定人们买车与否的一个重要指标。而单纯从改善汽车发动机性能来提高燃油经济性无疑是非常困难的。针对现在发动机燃油能量转化效率低，经济性不好，尾气热量损失较大及污染环境等问题，我们可以寻找更高效清洁的新能源技术来提高燃料利用率，也可以考虑对排放出来的尾气余热加以利用。温差发电是一种通过温度差将热量直接转化为电能的新型能源技术。其工作时具有无噪音，无污染，零排放，无运动部件，性能稳定和寿命长等优点，具有广泛应用前景，此项技术在未来的推广和应用上将在我国节能减排工作上作出重大贡献。

2.国内外关于该论题的研究现状和发展趋势

自上世纪七十年代起，各大科研公司和高等院校都对其投入和探索，其中包括以宝马和通用等为主的汽车研究型企业及国内外众多研究性高校。2004年，以美国通用汽车公司为主的公司联合开展了轻型皮卡尾气余热回收项目，实现了温差发电装置从设计制造到装车实验的全过程。2005年宝马公司和福特等公司联合对宝马x6和林肯mkt上的温差发电系统进行了道路测试，其输出功率超过了450kw。2008年，美国通用汽车公司联合宝马公司及俄亥俄州立大学研发了安装在雪佛兰汽车上的尾气余热回收温差发电装置，该装置可对混合动力汽车起到辅助动力作用，其燃油利用率提高了一成左右。2014年，武汉理工大学通过搭建温差发电装置测试平台对国产温差发电材料进行测试，发现当温差发电材料热端温度达到最大耐温350摄氏度时，单个温差发电片的最大输出功率在3w以上。2015年，太原理工大学搭建了汽车尾气温差发电装置测试平台并进行了测试，测试台架包括排气系统模块，发动机模拟模块，温差发电模块，循环冷却水模块，电能输出模块以及数据测试采集模块。

目前对汽车发动机排气系统中的高温尾气热量进行回收利用的温差发电装置主要包括集热模块，温差发电模块和冷却模块。

2. 研究的基本内容与方案

1．基本内容与目标

1.集热模块和温差发电模块之间较差的匹配关系；

2.发动机工况适应性较差；需要设计具有控制功能的温差发电装置；

3.温差发电模块工作模式低效且单一；

3. 研究计划与安排

毕业设计预备周（2019.12.26-2020.1.10）：确定指导教师人选，对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。

1.第1周（2020.2.24-2.29）：学生提交文献检索摘要。

2.第2～3周 毕业实习周（3.1~ 3.14）：赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]樊文渊. 基于汽车尾气热量的温差发电装置设计与研究[d]. 江苏大学,2018-06-01

[2]朱冬晨. 汽车尾气温差发电器冷却装置传热特性研究[d]. 武汉理工大学,2018-04-01

[3]佟乃强. 汽车尾气温差发电系统热力耦合研究[d].武汉理工大学,2014-05-01.